• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.107-114
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• 2024

Mobile ad hoc networks represent self-configuring networks of mobile devices that communicate without relying on a fixed infrastructure. However, traditional routing protocols in such networks encounter challenges in selecting efficient and reliable routes due to dynamic nature of these networks caused by unpredictable mobility of nodes. This often results in a failure to meet the low-delay and low-energy consumption requirements crucial for such networks. In order to overcome such challenges, our paper introduces a novel multi-objective and adaptive routing scheme based on the Q-learning reinforcement learning algorithm. The proposed routing scheme dynamically adjusts itself based on measured network states, such as traffic congestion and mobility. The proposed approach utilizes Q-learning to select routes in a decentralized manner, considering factors like energy consumption, load balancing, and the selection of stable links. We present a formulation of the multi-objective optimization problem and discuss adaptive adjustments of the Q-learning parameters to handle the dynamic nature of the network. To speed up the learning process, our scheme incorporates informative shaped rewards, providing additional guidance to the learning agents for better solutions. Implemented on the widely-used AODV routing protocol, our proposed approaches demonstrate better performance in terms of energy efficiency and improved message delivery delay, even in highly dynamic network environments, when compared to the traditional AODV. These findings show the potential of leveraging reinforcement learning for efficient routing in ad hoc networks, making the way for future advancements in the field of mobile ad hoc networking.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.923-930
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• 2007

본 논문에서는 모바일 애드 혹 네트워크(MANET)에서 전력 효율적인 QoS 라우팅 알고리즘을 설명한다. 멀티미디어 데이터는 해당 응용 계층에 따라서 대역폭, 지연시간 등의 QoS를 필요로 한다. 그러나 모바일 애드 혹 네트워크는 토폴로지가 시간이 지남에 따라 자주 변하고, 전력 등의 자원에 제약이 많기 때문에 QoS를 보장하기 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 최소의 전체 소비전력으로 보다 지속적으로 종단 간에 요구된 QoS를 보장하는 온-디멘드 방식의 QoS 라우팅 알고리즘(MAPER)를 제안한다. 마지막으로 실험결과에서는 제안한 알고리즘의 성능을 보인다.

• 전자통신동향분석
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• 제18권4호통권82호
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• pp.11-22
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• 2003

본 문서는 Ad-hoc 네트워크가 인터넷과 연동되는 환경에서 Mobile IP 기능을 지원하기 위한 기술에 대한 연구 동향을 분석한다. Mobile IP는 이동 노드와 Foreign Agent(FA) 간에 링크 레벨의 연결이 존재하는 네트워크 환경에서 동작하지만, Ad-hoc 네트워크의 경우 노드간에 멀티 홉 라우팅에 의한 통신 방법을 기본적으로 사용하고 있고, 노드의 자유로운 이동으로 인하여 이동 노드에서 FA로의 루트가 수시로 변경되는 특성을 가지고 있기 때문에 Ad-hoc 네트워크에서 Mobile IP를 지원하는 데에는 여러 가지 문제점이 따른다.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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• 제1권1호
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• pp.35-41
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• 2007

In mobile ad-hoc wireless networks, one of the most important challenging issues is how to conserve energy, maximizing the lifetime of route(networks) in the view points of both power and mobility of nodes. However, many transmission methods presented in the previous works can not satisfy these two objectives simultaneously. To obtain these two goals, in this paper we propose an architecture to support power saving transmission services with route stability in mobile ad-hoc wireless networks. The proposed architecture consists of two parts, the underlying route stability method to support route(network) lifetime and the power saving transmission methods. The performance evaluation of the proposed architecture is achieved via simulation and analysis.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권2호
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• pp.156-162
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• 2004

In recent years, mobile ad-hoc networks have received a great deal of attention in both academia and industry to provide anytime-anywhere networking services. As wireless networks are rapidly deployed, the security of wireless environment will be mandatory. In this paper, we describe a group key management architecture and key agreement protocols for secure communication in mobile ad-hoc wireless networks (MANETs) overseen by unmanned aerial vehicles (UAVs). We use implicitly certified public keys method, which alleviates the certificate overhead and improves computational efficiency. The architecture uses a two-layered key management approach where the group of nodes is divided into: 1) Cell groups consisting of ground nodes and 2) control groups consisting of cell group managers. The chief benefit of this approach is that the effects of a membership change are restricted to the single cell group.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제18권3호
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• pp.757-766
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• 2007

Location services are used in mobile ad hoc and hybrid networks to locate either the geographic position of a given node in the network or a data item. One of the main usages of position location services is presented in location based routing algorithms. In particular, geographic routing protocols can route messages more efficiently to their destinations based on the destination node's geographic position, which is provided by a location service. In this paper, we propose an adaptive location service on the basis of fuzzy logic called FHLS (Fuzzy Hierarchical Location Service) for mobile ad hoc networks. The adaptive location update scheme using the fuzzy logic on the basis of the mobility and the call preference of mobile nodes is used by the FHLS. The performance of the FHLS is to be evaluated by a simulation, and compared with that of existing HLS scheme.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.1059-1062
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• 2005

A hybrid ad-hoc network consists of a wired network and a mobile ad-hoc network connected by the internet gateway. To provide seamless service for internet user in hybrid ad-hoc network, an efficient internet gateway selection technique and a fast handover technique are needed. In this paper, we propose a seamless handoff technique for providing mobility of mobile hosts in hybrid ad-hoc networks. The proposed technique improves general handoff performance by an internet gateway re-registration algorithm for ad-hoc networks. Moreover, it reduces handoff processing time in the range of certain region by using mobility management agent (MMA) and also the packet loss when handoff occurs out of the range of MMA by tunneling technique.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.92-100
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• 2008

Ad-hoc 네트워크는 중앙의 특별한 관리 체계 없이 기존의 유선 네트워크 또는 기지국을 사용하지 않는 이동 호스트들만으로 구성된 네트워크를 말한다. 최근 Ad-hoc 멀티홉 통신시스템과 같은 확장된 개념의 Ad-hoc 망으로 범위가 넓어지고 있어 QoS에 대한 요구 수준이 증대되고 있다. Ad-hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화, 라우터의 수, 제한된 사용 자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특성들을 갖게 된다. 기존의 유선 네트워크에서 사용하던 라우팅 프로토콜들을 무선 ad-hoc 네트워크에 그대로 적용시킨다면 많은 문제점들이 발생하게 된다. AODV 라우팅 프로토콜은 Ad-hoc 네트워크 이동 노드에서 사용할 수 있도록 제안된 라우팅 프로토콜이다. Ad-hoc 네트워크에서 변화하는 네트워크의 토폴로지에서 항상 최적의 경로를 설정하는 AODV 라우팅 프로토콜은 신뢰성 높은 데이터를 제공해 준다. 본 논문에서는 NDIS(Network Driver Interface Specification) 기반의 AODV 라우팅 프로토콜을 이용하여 영상 전송이 성능 저하 없이 동작할 수 있는 시스템을 구현하고 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권4호
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• pp.317-330
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• 2004

In this paper, we explore the utility of recently discovered multiple-antenna techniques (namely MIMO techniques) for medium access control (MAC) design and routing in mobile ad hoc networks. Specifically, we focus on ad hoc networks where the spatial diversity technique is used to combat fading and achieve robustness in the presence of user mobility. We first examine the impact of spatial diversity on the MAC design, and devise a MIMO MAC protocol accordingly. We then develop analytical methods to characterize the corresponding saturation throughput for MIMO multi-hop networks. Building on the throughout analysis, we study the impact of MIMO MAC on routing. We characterize the optimal hop distance that minimizes the end-to-end delay in a large network. For completeness, we also study MAC design using directional antennas for the case where the channel has a strong line of sight (LOS) component. Our results show that the spatial diversity technique and the directional antenna technique can enhance the performance of mobile ad hoc networks significantly.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권7호
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• pp.7-18
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• 2005

지오멀티캐스트는 특별한 지역의존 멀티캐스트 기술이며, 여기서 메시지는 특별한 지역 내에 있는 특별한 사용자 그룹들에게 멀티캐스트 된다. 본 논문에서는 모바일 ad-hoc 네트워크에서 효율적인 비용과 높은 메시지 전송률을 가지는 지오멀티캐스트 구조 및 프로토콜이 제안된다. 또한, 모바일 ad-hoc 네트워크에서 지오멀티캐스트 서비스를 지원하기 위해서 사용되는 방법들의 성능을 평가하기 위한 구조를 정의하고 제안한다. 이러한 성능평가 구조에 기초하여 제안된 지오멀티캐스트 방법 및 프로토콜들의 성능을 평가하고 이를 기반으로 하여 여러 가지 디자인 및 동작 파라미터들의 영향에 관하여 고찰 점검한다.